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石油钻杆的生产工艺分为三个部分
发布时间:2024-05-08   浏览:1819次

我国的钻杆生产开始于20世纪90年代,钻杆的生产大致包括三个部分:管端加厚、工具接头加工、摩擦对焊及后续处理。   


1.管端加厚 


石油钻杆的管体材料是低碳合金钢,连铸连轧的圆钢坯经过大型回转炉加热后进入延伸机、芯棒自动穿孔机成型,再次加热后进行内外径精整,矫直进入墩锻工序。由于石油钻杆的焊缝部位是使用过程中最薄弱的环节,无缝管在焊接前要对管体的两端进行管端加厚,以增加厚度来提高薄弱部位的强度,使焊缝部位的整体强度大于管体的整体强度。根据管径不同一般分为内外加厚、内加厚、外加厚3种型式,其中以内外加厚型式为主。管端加厚的过程首先是对无缝管的管端进行加热、均热;其次是用液压或者气动的方式对管端进行墩打,外表面靠模具成型,内表面靠温度梯度自然成型;对整个管体进行热处理、矫直、无损探伤检查。管端加厚管的关键技术在于内表面过渡带的成型,因为这个部位在使用中最薄弱,受力最复杂,大约有70%的事故都发生在这个部位,所以对钻杆的质量举足轻重。

2.工具接头加工 


工具接头的材料一般采用中碳合金钢,毛坯经过加热后分三次冲压成型,经过正火后进行机械加工。首先对毛坯进行内孔、外圆、端面的车削加工,其次是对接头进行调质热处理以获取综合的力学性能,最 后对接头进行螺纹加工,螺纹部分要进行镀铜或磷化处理,防止在使用过程中发生粘扣现象。   


接头质量的好坏在于热处理和螺纹加工这两个关键工序。热处理组织直接影响接头的各项力学性能,所以先进的钻杆厂采用全自动连续可控气氛保护加热,油质或水基淬火剂淬火,接头加热过程中采用还原性气氛保护,保证了工件不氧化、脱碳和渗碳。接头淬火和回火后,逐个进行表面硬度检测和磁粉探伤。热处理之后进行螺纹加工,钻杆螺纹是粗牙锥形螺纹,在钻杆的连接过程中,螺纹起着关键的作用。因此,螺纹加工大都采用高精度数控机床进行,对加工出的接头逐个进行螺纹紧密距、螺距、锥度、牙高等参数的测量,以保证螺纹扣型和精度要求,从而有力保证了钻杆接头的连接性能。